محرك ستيرلينغ منخفض الحرارة. أي محرك ستيرلينغ لديه أفضل تصميم لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة لمخطط محرك ستيرلينغ DIY

شرح طريقة عمل محرك "ستيرلنغ".

نبدأ بوضع علامة على دولاب الموازنة.

ستة ثقوب فشلت. اتضح أنها ليست جميلة ، الثقوب صغيرة والجسم بينهما رقيق.

أولاً ، نقوم بشحذ الأثقال الموازنة للعمود المرفقي. يتم الضغط على المحامل. بعد ذلك ، يتم الضغط على المحامل ويتم قطع الخيط إلى M3 في مكانها.

لقد قمت بطحن ولكن يمكنك أيضًا تقديم ملف.

هذا جزء من القضيب. يتم لحام الباقي بواسطة PSR.

مخرطة الثقوب تعمل على الختم الغسالة.

حفر سرير ستيرلينغ. الفتحة التي تربط المبدل بأسطوانة العمل. حفر ل 4.8 الخيوط على M6. ثم يجب إسكاته.

حفر غلاف أسطوانة العمل ، قيد التطوير.

حفر للخيوط على M4.

كيف تم ذلك.

يتم أخذ الأبعاد مع الأخذ بعين الاعتبار الأبعاد المعاد صياغتها ، حيث تم عمل زوجين من مكبس الأسطوانة ، 10 مم. و 15 ملم. تم اختبار كلاهما ، إذا وضعت الاسطوانة على 15 ملم. ثم ستكون ضربة المكبس 11-12 مم. ولا يعمل. وهنا 10 ملم. مع سفر 24 مم. مجرد حق.

أبعاد قضبان التوصيل.أسلاك نحاسية Ф3 مم ملحومة بها.

ربط تجميع تركيب قضيب. فشل خيار تحمل. عندما يتم شد قضيب التوصيل ، يتشوه المحمل ويخلق احتكاكًا إضافيًا. بدلاً من المحمل ، صنعت Al. جلبة مع الترباس.

أبعاد بعض الأجزاء.

بعض أحجام دولاب الموازنة.

بعض الأبعاد هي كيفية تركيبها على العمود والمفاصل.

بين المبرد وحجرة اللهب نضع حشية الأسبستوس لمدة 2-3 مم. يُنصح بوضع حشوات البارونيت أو أي شيء ينقل حرارة أقل تحت البراغي التي تشد كلا الجزأين.

المزيح هو قلب ستيرلينج ، يجب أن يكون خفيفًا ويوصل القليل من الحرارة. يتم أخذ المخزون من نفس القرص الصلب القديم. هذا هو أحد الموجهات الخطية للمحرك ، مناسب جدًا ، مقوى ، مطلي بالكروم. من أجل قص الخيط ، قمت بلف الوسط بقطعة قماش مبللة ، وقمت بتسخين الأطراف إلى اللون الأحمر.

ربط قضيب مع اسطوانة العمل. الطول الإجمالي 108 ملم. من بين هؤلاء ، 32 مم عبارة عن مكبس بقطر 10 مم. يجب أن يدخل المكبس في الأسطوانة بسهولة ، دون أي نقاط ملحوظة. للتحقق ، أغلقه بإحكام بإصبعك من الأسفل ، وأدخل المكبس من الأعلى ، يجب أن يكون شديد صدر ببطء لأسفل.

لقد خططت للقيام بذلك ولكنني قمت بإجراء تغييرات أثناء العملية. من أجل معرفة شوط أسطوانة العمل ، نقوم بتحريك وحدة الإزاحة إلى غرفة التبريد ، ونقوم بتمديد أسطوانة العمل بمقدار 25 مم. نحن ندفع المبدل بحدة ، ومدى تحرك أسطوانة العمل هو شوطها ، ويلعب هذا الحجم دورًا مهمًا للغاية.

منظر لأسطوانة العمل. ربط طول قضيب 83 مم. شوط 24 مم. يتم توصيل العجلة اليدوية بالعمود بمسمار M4. الصورة تظهر رأسه. وبهذه الطريقة يتم أيضًا إرفاق الثقل الموازن لقضيب توصيل الإزاحة.

منظر لقضيب توصيل وحدة الإزاحة الطول الإجمالي مع وحدة الإزاحة 214 مم. توصيل قضيب بطول 75 مم. السكتة الدماغية 24 ملم. انتبه إلى الأخدود على شكل حرف U على دولاب الموازنة ، فقد تم تصنيعه لإقلاع الطاقة ، وكانت الفكرة إما مولدًا أو حزامًا على مروحة التبريد. يتم طحن الجزء العلوي من جانب واحد حتى عمق 7 مم وطول 32 مم ، ويبلغ مركز المحمل من الأسفل 55 مم. يتم تثبيته من الأسفل ببراغي على M4 والمسافة بين مراكز الأبراج هي 126 مم.

منظر حجرة اللهب والمبرد ، يتم ضغط غلاف المحرك في الصرح ، أبعاد الصرح 47x25x15 ، فجوة الهبوط 12 مم ، وهي متصلة بأسفل اللوح ببراغي M4.

لامبادا 40 ملم. في ارتفاع قطرها 35 ملم. تعمق في العمود بمقدار 8 مم. في الجزء السفلي ، يتم لحام الجوز M4 في الوسط ويتم تثبيته بمسامير من الأسفل.

نظرة نهائية. قاعدة بلوط 300x150x15mm.

لوحة الاسم.

لقد كنت أبحث عن دائرة عمل لفترة طويلة. لقد وجدته ، لكنه كان دائمًا مرتبطًا بحقيقة وجود مشاكل إما في المعدات أو بالمواد ، لذلك قررت أن أجعلها مثل القوس والنشاب. بعد النظر في العديد من الخيارات والتساؤل عما هو متاح لدي وما يمكنني فعله بالمعدات الخاصة بي. تلك الأبعاد التي اكتشفتها على الفور ، باستخدام جهاز مجمعلم يعجبني ، اتضح أنه واسع جدًا. اضطررت إلى تقصير سرير الأسطوانة. ونضع دولاب الموازنة على محمل واحد (على عمود واحد). حذافة المواد ، وقضبان التوصيل ، وثقل الموازنة ، وغسالة الختم ، والمصباح واسطوانة العمل من البرونز. الألومنيوم والفولاذ غرفة لهب الفولاذ المقاوم للصدأ ومزيح الجرافيت. وما حدث عرضته ، أنتم القاضي.

عندما يتحرك السائل العامل (الغازي أو السائل) في حجم مغلق ، فهو في الواقع نوع من محركات الاحتراق الخارجي. تعتمد هذه الآلية على مبدأ التسخين الدوري والتبريد لسائل العمل. يحدث استخلاص الطاقة من الحجم الناشئ لسائل العمل. لا يعمل محرك "ستيرلنغ" فقط من خلال طاقة حرق الوقود ، ولكن أيضًا من أي مصدر تقريبًا ، وقد حصل سكوت روبرت ستيرلنغ على براءة اختراع لهذه الآلية في عام 1816.

الآلية الموصوفة ، على الرغم من الكفاءة المنخفضة ، لديها عدد من المزايا ، أولاً وقبل كل شيء ، البساطة والبساطة. بفضل هذا ، يحاول العديد من المصممين الهواة تجميع محرك Stirling بأيديهم. ينجح البعض ، والبعض الآخر لا ينجح.

في هذه المقالة سننظر في "ستيرلنغ" بأيدينا من مواد الخردة. سنحتاج إلى الفراغات والأدوات التالية: علبة من الصفيح (يمكنك استخدامها من تحت سبراتس) ، صفائح معدنية ، مشابك ورق ، مطاط رغوي ، مرن ، حقيبة ، قواطع سلكية ، كماشة ، مقص ، مكواة لحام ،

لنبدأ الآن في التجميع. هنا تعليمات مفصلةلكيفية صنع محرك "ستيرلنغ" بيديك. تحتاج أولاً إلى غسل الجرة وتنظيف الحواف بورق الصنفرة. نقطع دائرة من الصفائح المعدنية بحيث تقع على الحواف الداخلية للعلبة. نحدد المركز (لهذا نستخدم الفرجار أو المسطرة) ، ونصنع ثقبًا بالمقص. بعد ذلك ، نأخذ سلكًا نحاسيًا ومقطعًا ورقيًا ، ونقوم بتصويب مشبك الورق ، ونصنع حلقة في النهاية. نقوم بلف سلك على مشبك ورق - أربعة لفات ضيقة. بعد ذلك ، نقوم بلحام اللولب الناتج بكمية صغيرة من اللحام. ثم من الضروري لحام اللولب بعناية في الفتحة الموجودة في الغطاء بحيث يكون الجذع عموديًا على الغطاء. يجب أن يتحرك مشبك الورق بحرية.

بعد ذلك ، من الضروري عمل ثقب في الغطاء. نصنع أداة إزاحة من المطاط الرغوي. يجب أن يكون قطرها أصغر قليلاً من قطر العلبة ، لكن يجب ألا تكون هناك فجوة كبيرة. ارتفاع النازع أكثر بقليل من نصف العلبة. لقد قطعنا ثقبًا في وسط المطاط الرغوي للأكمام ، ويمكن صنع الأخير من المطاط أو الفلين. نقوم بإدخال القضيب في الغلاف الناتج ونلصق كل شيء. يجب أن يكون المبدل موازيًا للغطاء ، وهذا شرط مهم. بعد ذلك ، يبقى إغلاق الجرة ولحام الحواف. يجب أن يكون التماس مختومًا. ننتقل الآن إلى تصنيع أسطوانة العمل. للقيام بذلك ، قم بقطع شريط بطول 60 مم وعرض 25 مم من القصدير ، وثني الحافة بمقدار 2 مم بكماشة. نحن نشكل غلافًا ، وبعد ذلك نقوم بلحام الحافة ، ثم من الضروري لحام الغلاف بالغطاء (فوق الفتحة).

الآن يمكنك البدء في صنع الغشاء. للقيام بذلك ، قم بقطع قطعة من الفيلم من العبوة ، وادفعها قليلاً بإصبعك بالداخل ، واضغط على الحواف بشريط مطاطي. بعد ذلك ، تحتاج إلى التحقق من صحة التجميع. نقوم بتسخين قاع العلبة على النار ، اسحب الجذع. نتيجة لذلك ، يجب أن ينحني الغشاء للخارج ، وإذا تم تحرير القضيب ، فيجب أن ينخفض المبدل تحت وزنه ، على التوالي ، يعود الغشاء إلى مكانه. في حالة عمل وحدة الإزاحة بشكل غير صحيح أو عدم إحكام لحام العلبة ، فلن يعود القضيب إلى مكانه. بعد ذلك ، نصنع العمود المرفقي والرفوف (يجب أن تكون التباعد بين السواعد 90 درجة). يجب أن يكون ارتفاع السواعد 7 مم والمزيح 5 مم. يتم تحديد طول قضبان التوصيل من خلال موضع العمود المرفقي. يتم إدخال نهاية الكرنك في الفلين. لذلك نظرنا في كيفية تجميع محرك ستيرلنغ بأيدينا.

ستعمل هذه الآلية من شمعة عادية. إذا قمت بتوصيل مغناطيس على دولاب الموازنة وأخذت ملف ضاغط حوض السمك ، فيمكن لمثل هذا الجهاز أن يحل محل محرك كهربائي بسيط. بأيديكم ، كما ترون ، فإن صنع مثل هذا الجهاز ليس بالأمر الصعب على الإطلاق. ستكون هناك رغبة.

يمكنك بالطبع شراء نماذج المصانع الجميلة لمحركات "ستيرلنغ" ، كما هو الحال في هذا المتجر الصيني عبر الإنترنت. ومع ذلك ، في بعض الأحيان تريد أن تصنع نفسك وتصنع شيئًا ، حتى من خلال الوسائل المرتجلة. يحتوي موقع الويب الخاص بنا بالفعل على العديد من الخيارات لتصنيع هذه المحركات ، وفي هذا المنشور ، اقرأ بالكامل خيار بسيطالتصنيع في المنزل.

انظر أدناه للحصول على 3 خيارات DIY.

ديمتري بتراكوف ، حسب الطلب الشعبي ، تم تصويره تعليمات خطوه بخطوهلتجميع محرك ستيرلنغ قوي فيما يتعلق بأبعاده وكمية الحرارة المستهلكة. يستخدم هذا النموذج المواد المتاحة لكل عارض ومواد شائعة - يمكن لأي شخص الحصول عليها. تم اختيار جميع الأحجام المعروضة في هذا الفيديو من قبل المؤلف بناءً على سنوات عديدة من الخبرة مع Stirlings لهذا التصميم ، وهي مثالية لهذه الحالة بالذات.

يستخدم هذا النموذج المواد المتاحة لكل عارض ومواد شائعة ، بحيث يمكن لأي شخص الحصول عليها. تم اختيار جميع الأحجام المعروضة في هذا الفيديو بناءً على سنوات عديدة من الخبرة مع Stirlings لهذا التصميم ، وهي مثالية لهذه الحالة بالذات.

مع الشعور والحس والترتيب.

محرك ستيرلينغ يعمل بحمولة (مضخة مياه).

صُممت مضخة الماء ، المُجمَّعة كنموذج أولي للعمل ، ليتم إقرانها بمحركات "ستيرلنغ". تكمن خصوصية المضخة في انخفاض استهلاك الطاقة المطلوب لإكمال عملها: يستخدم هذا التصميم جزءًا صغيرًا فقط من حجم العمل الداخلي الديناميكي للمحرك ، وبالتالي يؤثر على أدائه إلى الحد الأدنى.

محرك ستيرلينغ من العلبة

لتصنيعها ، ستحتاج إلى مواد مرتجلة: علبة طعام معلب ، وقطعة صغيرة من المطاط الرغوي ، وقرص مضغوط ، ومسامير ملولبة ، ومشابك ورق.

المطاط الإسفنجي هو أحد المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في صناعة محركات "ستيرلنغ". مصنوع من محرك إزاحة. لقد قطعنا دائرة من قطعة من المطاط الرغوي ، ونجعل قطرها أقل بمقدار 2 مليمتر من القطر الداخلي للعلبة ، والارتفاع يزيد قليلاً عن نصفها.

نقوم بحفر ثقب في وسط الغطاء ، ثم نقوم بإدخال قضيب التوصيل فيه. من أجل التشغيل السلس لقضيب التوصيل ، نصنع لولبًا من مشبك ورق ونلحمه بالغطاء.

نثقب الدائرة المطاطية الرغوية من المطاط الرغوي في المنتصف بمسمار ونقفلها بغسالة من أعلى وأسفل بغسالة وصمولة. بعد ذلك ، نعلق قطعة من مشبك الورق عن طريق اللحام ، بعد تقويمها مسبقًا.

الآن نلتصق بالمزاح في الفتحة المصنوعة مسبقًا في الغطاء ونلحم بإحكام الغطاء والجرة معًا. نصنع حلقة صغيرة في نهاية مشبك الورق ، ونحفر ثقبًا آخر في الغطاء ، لكن أكثر بقليل من الفتحة الأولى.

نصنع اسطوانة من القصدير باستخدام اللحام.

نعلق الاسطوانة النهائية على الجرة بمكواة لحام ، بحيث لا توجد فجوات في مكان اللحام.

نصنع العمود المرفقي من مشبك ورق. يجب أن يتم تباعد الركبة عند 90 درجة. تكون الركبة ، التي ستكون أعلى من ارتفاع الاسطوانة ، أكبر بمقدار 1-2 مم من الأخرى.

نصنع رفوف للعمود من مشابك الورق. صنع الغشاء للقيام بذلك ، نضع غشاء بلاستيكي على الاسطوانة ، ندفعها للداخل قليلاً ونصلحها على الاسطوانة بخيط.

إن قضيب التوصيل الذي سيلزم ربطه بالغشاء مصنوع من مشبك ورق ويتم إدخاله في قطعة من المطاط. يجب أن يتم تصنيع طول قضيب التوصيل بطريقة يتم فيها سحب الغشاء في الأسطوانة في المركز الميت السفلي للعمود ، وفي الأعلى ، على العكس من ذلك ، يتم تمديده. تم تكوين قضيب التوصيل الثاني بنفس الطريقة.

نحن نلصق قضيب التوصيل بالمطاط بالغشاء ، ونعلق الآخر بالمزاح.

نعلق أرجل مشابك الورق على الجرة بمكواة لحام ونعلق دولاب الموازنة بالكرنك. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام قرص مضغوط.

صنع محرك ستيرلينغ في المنزل. الآن يبقى تسخين تحت الجرة - أشعل شمعة. وبعد بضع ثوانٍ ، اضغط على دولاب الموازنة.

كيف تصنع محرك ستيرلينغ بسيط (بالصور والفيديو)

www.newphysicist.com

لنصنع محرك ستيرلنغ.

محرك "ستيرلنغ" هو محرك حراري يعمل عن طريق الضغط الدوري وتوسيع الهواء أو غاز آخر (سائل عامل) عند درجات حرارة مختلفة بحيث يكون هناك تحويل صافٍ للطاقة الحرارية إلى عمل ميكانيكي. وبشكل أكثر تحديدًا ، فإن محرك "ستيرلنغ" هو محرك حراري متجدد ذو دورة مغلقة مع سائل عمل غازي باستمرار.

تعد محركات "ستيرلنغ" أكثر كفاءة من المحركات البخارية ويمكن أن تصل إلى 50٪ من الكفاءة. كما أنها قادرة على العمل بصمت ويمكنها استخدام أي مصدر حرارة تقريبًا. يتم توليد مصدر الطاقة الحرارية خارج محرك "ستيرلنغ" ، وليس عن طريق الاحتراق الداخلي ، كما هو الحال بالنسبة لمحركات أوتو أو محركات الديزل.

محركات ستيرلينغ متوافقة مع مصادر الطاقة البديلة والمتجددةقد تصبح أكثر أهمية مع ارتفاع أسعار الوقود التقليدي ، وفي ضوء قضايا مثل استنفاد احتياطيات النفط و تغير المناخ.

في هذا المشروع سوف نقدم لك تعليمات بسيطةلإنشاء ملف محرك افعلها بنفسك ستيرلينغ باستخدام أنبوب الاختبار والمحقنة .

كيف تصنع محرك ستيرلينغ بسيط - فيديو

مكونات وخطوات صنع محرك "ستيرلنغ"

1. قطعة من الخشب الصلب أو الخشب الرقائقي

هذا هو الأساس لمحركك. وبالتالي ، يجب أن يكون صلبًا بدرجة كافية للتعامل مع حركات المحرك. ثم قم بعمل ثلاثة ثقوب صغيرة كما هو موضح في الصورة. يمكنك أيضًا استخدام الخشب الرقائقي والخشب وما إلى ذلك.

2. خرز من الرخام أو الزجاج

في محرك "ستيرلنغ" ، تؤدي هذه الكرات وظيفة مهمة. في هذا المشروع ، يعمل الرخام كمزاح للهواء الساخن من الجانب الدافئ لأنبوب الاختبار إلى الجانب البارد. عندما يزيح الرخام هواء حار، يبرد.

3. العصي والمسامير

تستخدم الأزرار والمسامير لتثبيت الأنبوب في وضع مريح لحرية الحركة في أي اتجاه دون أي انقطاع.

4. القطع المطاطية

قم بشراء ممحاة واقطعها إلى الأشكال التالية. يتم استخدامه لتثبيت الأنبوب بأمان والحفاظ على إحكامه. يجب ألا يكون هناك تسرب في فم الأنبوب. إذا كان الأمر كذلك ، فلن ينجح المشروع.

5. حقنة

المحقنة هي واحدة من أهم الأجزاء المتحركة فيها محرك بسيطستيرلينغ. أضف بعض مواد التشحيم إلى داخل المحقنة بحيث يمكن للمكبس التحرك بحرية داخل البرميل. عندما يتمدد الهواء داخل أنبوب الاختبار ، فإنه يدفع المكبس لأسفل. نتيجة لذلك ، يتحرك برميل المحقنة لأعلى. في الوقت نفسه ، يتدحرج الرخام باتجاه الجانب الساخن من الأنبوب ويدفع الهواء الساخن للخارج ويبرد (يقلل الحجم).

6. أنبوب الاختبار إن أنبوب الاختبار هو العنصر الأكثر أهمية والأكثر فاعلية في محرك "ستيرلنغ" البسيط. أنبوب الاختبار مصنوع من نوع معين من الزجاج (مثل زجاج البورسليكات) شديد المقاومة للحرارة. لذلك يمكن تسخينه إلى درجات حرارة عالية.

كيف يعمل محرك "ستيرلنغ"؟

يقول بعض الناس أن محركات "ستيرلنغ" بسيطة. إذا كان هذا صحيحًا ، فعندئذٍ تمامًا مثل المعادلات الفيزيائية العظيمة (على سبيل المثال E = mc2) ، فهي بسيطة: فهي بسيطة على السطح ، ولكنها أكثر ثراءً ، وأكثر تعقيدًا ، ومن المحتمل أن تكون مربكة للغاية حتى تدركها. أعتقد أنه من الآمن التفكير في محركات "ستيرلنغ" على أنها معقدة: فالعديد من مقاطع فيديو YouTube السيئة للغاية تظهر مدى سهولة "شرحها" بطريقة غير كاملة وغير مرضية.

في رأيي ، لا يمكنك فهم محرك ستيرلنغ بمجرد بنائه أو مشاهدته يعمل من الخارج: عليك التفكير بجدية في دورة الخطوات التي يمر بها ، وما يحدث للغاز بداخله ، وكيف يختلف عن ماذا يحدث في المحرك البخاري التقليدي.

كل ما هو مطلوب لتشغيل المحرك هو وجود اختلاف في درجة الحرارة بين الأجزاء الساخنة والباردة في حجرة الغاز. تم بناء نماذج لا يمكن أن تعمل إلا مع اختلاف في درجات الحرارة يبلغ 4 درجات مئوية ، على الرغم من أن محركات المصنع ستعمل على الأرجح بفارق عدة مئات من الدرجات. قد تصبح هذه المحركات أكثر أشكال محركات الاحتراق الداخلي كفاءة.

محركات ستيرلينغ وطاقة شمسية مركزة

توفر محركات ستيرلينغ طريقة أنيقة لتحويل الطاقة الحرارية إلى حركة يمكنها تشغيل المولد. الترتيب الأكثر شيوعًا هو أن يكون المحرك في وسط مرآة مكافئ. سيتم تثبيت المرآة على جهاز التتبع ل أشعة الشمسركز على المحرك.

* محرك ستيرلينغ كمستقبل

ربما لعبت بعدسات محدبة خلال أيام المدرسة. تركيز الطاقة الشمسية لحرق ورقة أو عود ثقاب ، هل أنا على حق؟ التقنيات الجديدة تتطور يوما بعد يوم. تكتسب الطاقة الحرارية الشمسية المركزة المزيد والمزيد من الاهتمام هذه الأيام.

يوجد أعلاه مقطع فيديو قصير لمحرك أنبوب اختبار بسيط يستخدم حبات زجاجية كوقود دافع ومحقنة زجاجية كمكبس للقوة.

تم بناء محرك Stirling البسيط هذا من مواد متوفرة في معظم مختبرات العلوم بالمدارس ويمكن استخدامها لإظهار محرك حراري بسيط.

حجم الضغط لكل مخطط دورة

العملية 1 ← 2 توسيع الغاز العامل في الطرف الساخن للأنبوب ، يتم نقل الحرارة إلى الغاز ويتمدد الغاز ، مما يؤدي إلى زيادة الحجم ودفع مكبس المحقنة لأعلى.

العملية 2 → 3 عندما يتحرك الرخام نحو الطرف الساخن للأنبوب ، يتم دفع الغاز من الطرف الساخن للأنبوب إلى الطرف البارد ، وعندما يتحرك الغاز ، فإنه يطلق حرارة على جدار الأنبوب.

العملية 3 → 4 تتم إزالة الحرارة من غاز العمل ويقل الحجم ، ويتحرك كباس المحاقن لأسفل.

العملية 4 → 1 تنهي الحلقة. ينتقل غاز العمل من الطرف البارد للأنبوب إلى الطرف الساخن حيث تقوم الكرات بإزاحته ، وتتلقى الحرارة من جدار الأنبوب أثناء تحركه ، مما يزيد من ضغط الغاز.

محرك "ستيرلنغ" هو نوع من المحركات يبدأ العمل بالطاقة الحرارية. في هذه الحالة ، يكون مصدر الطاقة غير مهم على الإطلاق. الشيء الرئيسي هو أن هناك اختلافًا في درجة الحرارة ، في هذه الحالة ، سيعمل مثل هذا المحرك. سنقوم الآن بتحليل كيف يمكنك إنشاء نموذج لمحرك درجة الحرارة المنخفضة من علبة كوكا كولا.

المواد والتركيبات

الآن سنقوم بتحليل ما نحتاج إلى القيام به لإنشاء محرك في المنزل. ما نحتاج أن نأخذه من أجل ستيرلنغ:

بالون.
ثلاث علب كولا.
محطات خاصة ، خمس قطع (لـ 5 أ).
حلمات لتثبيت دواليب الدراجة (شيئين).
صوف قطني.
قطعة من الأسلاك الفولاذية طولها ثلاثون سم وعرضها 1 مم.
قطعة كبيرة من السلك الفولاذي أو النحاسي بقطر 1.6 إلى 2 مم.
دبوس خشبي بقطر عشرين مم (طوله سم واحد).
غطاء الزجاجة (بلاستيك).
الأسلاك (ثلاثين سم).
غراء خاص.
مطاط مبركن (حوالي 2 سم).
خيط الصيد (طوله ثلاثون سم).
عدة أوزان للموازنة (على سبيل المثال ، النيكل).
أقراص مدمجة (ثلاث قطع).
أزرار خاصة.
علبة من الصفيح لإنشاء صندوق نيران.
علبة سيليكون وقصدير مقاومة للحرارة لصنع تبريد بالماء.

وصف عملية الخلق

المرحلة 1. إعداد الجرار.

يجب أولاً أن تأخذ علبتين وتقطعهما الجزء العلوي. إذا تم قطع الأسطح بالمقص ، فسيتعين قطع الشقوق الناتجة باستخدام ملف.

المرحلة الثانية: عمل الحجاب الحاجز.

كحجاب حاجز ، يمكنك أن تأخذ بالون، والتي يجب أن تكون معززة بالمطاط المفلكن. يجب قطع الكرة وسحبها إلى جرة. ثم قم بلصق قطعة من المطاط الخاص على الجزء المركزي من الحجاب الحاجز. بعد أن يصلب الغراء، في وسط الحجاب الحاجز سنثقب ثقبًا لتركيب السلك. أسهل طريقة للقيام بذلك هي باستخدام زر خاص يمكن تركه في الفتحة حتى التجميع.

المرحلة الثالثة. قطع وإحداث ثقوب في الغطاء.

يجب عمل فتحتين بحجم 2 مم في جدران الغطاء ، وهما ضروريان لتثبيت المحور المحوري للرافعات. يجب عمل ثقب آخر في الجزء السفلي من الغطاء ، وسوف يمر سلك من خلاله ، والذي سيتم توصيله بالمزاح.

في المرحلة الأخيرة ، يجب قطع الغطاء. يتم ذلك بحيث لا يلتصق سلك الإزاحة بحواف الغطاء. لمثل هذا العمل ، يمكنك أن تأخذ مقصًا منزليًا.

المرحلة 4. الحفر.

في الجرة تحتاج إلى حفر فتحتين للمحامل. في حالتنا ، تم ذلك باستخدام مثقاب 3.5 ملم.

المرحلة 5. عمل نافذة عرض.

قطع في مبيت المحرك نافذة خاصة. الآن سيكون من الممكن ملاحظة كيفية عمل جميع عقد الجهاز.

المرحلة 6. تعديل المحطة.

من الضروري أخذ المحطات وإزالة العزل البلاستيكي منها. ثم نأخذ تمرينًا ونصنع ثقوبًا على حواف المحطات. في المجموع ، يجب حفر ثلاث محطات. اترك محطتين بدون حفر.

المرحلة 7. خلق النفوذ.

كمواد لتصنيع الرافعات ، يتم أخذ الأسلاك النحاسية التي يبلغ قطرها 1.88 مم فقط. كيفية ثني إبر الحياكة بالضبط ، يجدر النظر على الإنترنت. يمكنك أن تأخذ الأسلاك الفولاذية ، فقط باستخدام الأسلاك النحاسية ، فهي أكثر ملاءمة للعمل.

المرحلة 8. تصنيع المحامل.

لعمل المحامل ، ستحتاج إلى حلمتين للدراجة. يجب فحص قطر الفتحة. قام المؤلف بحفرهم بحفر 2 مم.

المرحلة 9. تركيب الروافع والمحامل.

يمكن وضع الرافعات مباشرة من خلال نافذة العرض. يجب أن يكون أحد طرفي السلك طويلًا ، وستوضع دولاب الموازنة عليه. يجب أن تثبت المحامل في الأماكن الصحيحة. إذا كان هناك رد فعل عنيف ، فيمكن لصقها.

المرحلة 10. عمل المزيح.

المزيح مصنوع من الصوف الفولاذي للتلميع. لتصنيع المزيح ، يتم أخذ سلك فولاذي وإنشاء خطاف عليه ، ثم يتم لف كمية معينة من الصوف القطني حول السلك. يجب أن يكون الإزاحة بنفس الحجم حتى يتحرك بسلاسة في الضفة. يجب ألا يتجاوز ارتفاع وحدة الإزاحة بالكامل خمسة سنتيمترات.

في النهاية على جانب واحد من القطنمن الضروري عمل سلك حلزوني حتى لا يخرج من الصوف ، وفي الجانب الثاني نصنع حلقة من السلك. ثم نقوم بربط خط الصيد بهذه الحلقة ، والتي سيتم جذبها لاحقًا عبر الجزء المركزي من الحجاب الحاجز. يجب أن يكون المطاط المفلكن في منتصف الحاوية.

الخطوة 11. عمل خزان الضغط

من الضروري قطع قاع الجرة بطريقة معينة بحيث يبقى حوالي 2.5 سم من قاعدتها. يجب نقل المزيح مع الحجاب الحاجز إلى الخزان. بعد ذلك ، يتم نقل هذه الآلية بالكامل إلى نهاية العلبة. يجب شد الحجاب الحاجز قليلاً.حتى لا تتدلى.

ثم عليك أن تأخذ المحطة التي لم يتم حفرها ، وتمر عبر خط الصيد. يجب لصق العقدة حتى لا تتحرك. يجب تشحيم السلك بزيت عالي الجودة وفي نفس الوقت التأكد من أن المبدل يمكنه بسهولة تمديد الخط خلفه.

المرحلة 12. عمل قضبان الدفع.

تربط هذه الروابط الخاصة الحجاب الحاجز والرافعات. هذا مصنوع من قطعة من الأسلاك النحاسية بطول خمسة عشر سم.

المرحلة 13. إنشاء وتركيب دولاب الموازنة

لتصنيع دولاب الموازنة ، نأخذ ثلاثة أقراص مضغوطة قديمة. خذ قضيبًا خشبيًا كمركز. بعد تثبيت دولاب الموازنة ، قم بثني قضيب العمود المرفقي ، لذلك لن تهدأ دولاب الموازنة بعد ذلك.

في المرحلة الأخيرة ، يتم تجميع الآلية بالكامل.

الخطوة الأخيرة ، إنشاء firebox

لذلك وصلنا إلى الخطوة الأخيرة في إنشاء المحرك.

أهلاً بكم! أود اليوم أن ألفت انتباهكم إلى محرك محلي الصنع يحول أي اختلاف في درجة الحرارة إلى عمل ميكانيكي:

محرك "ستيرلنغ"- محرك حراري يتحرك فيه سائل عمل سائل أو غازي في حجم مغلق ، وهو نوع من محرك الاحتراق الخارجي. يعتمد على التسخين والتبريد الدوريين لسائل العمل مع استخلاص الطاقة من التغيير الناتج في حجم سائل العمل. يمكن أن يعمل ليس فقط من احتراق الوقود ، ولكن أيضًا من أي مصدر حرارة.

أقدم انتباهكم إلى محركي ، المصنوع من صور من الإنترنت:

عند رؤية هذه المعجزة ، كنت أرغب في صنعها)) علاوة على ذلك ، كان هناك العديد من الرسومات وتصميمات المحرك على الإنترنت. سأقول على الفور: ليس من الصعب القيام بذلك ، لكن من الصعب بعض الشيء ضبط وتحقيق التشغيل الطبيعي. لقد عملت بشكل جيد بالنسبة لي للمرة الثالثة فقط (أتمنى ألا تعاني هكذا)))).

مبدأ عمل محرك ستيرلينغ:

كل شيء مصنوع من مواد متاحة لكل عقل:

حسنًا ، ماذا عن بدون أحجام)))

هيكل المحرك مصنوع من الأسلاك من مشابك الورق. جميع توصيلات الأسلاك الثابتة ملحومة ()

المزيح (القرص الذي يحرك الهواء داخل المحرك) مصنوع من ورق الرسم ولصقه بالغراء (وهو مجوف من الداخل):

كلما كانت الفجوة بين الأغطية والمُزيح أصغر في الموضعين العلوي والسفلي ، زادت كفاءة المحرك.

قضيب الإزاحة مصنوع من برشام مسدود (التصنيع: اسحب الجزء الداخلي بعناية ، وإذا لزم الأمر ، نظفه بورق صنفرة صفري ؛ الصق الجزء الخارجي بالغطاء العلوي "البارد" مع الغطاء إلى الداخل). لكن هذا الخيار له عيب - لا يوجد إحكام تام وهناك القليل من الاحتكاك ، على الرغم من أن قطرة من زيت المحرك ستساعد في التخلص منه.

اسطوانة المكبس - عنق زجاجة بلاستيكية عادية:

غلاف المكبس مصنوع من قفاز طبي ومثبت بخيط ، والذي بعد لفه ، يجب تشريبه بالغراء الفائق من أجل الموثوقية. يتم لصق قرص مصنوع من عدة طبقات من الورق المقوى في وسط الغلاف ، حيث يتم تثبيت قضيب التوصيل.

العمود المرفقي مصنوع من نفس مشابك الورق مثل إطار المحرك بأكمله. الزاوية بين ركبتي المكبس والمُزيح 90 درجة. شوط العمل للمزاح - 5 مم ؛ مكبس - 8 مم.

دولاب الموازنة - يتكون من قرصين مضغوطين يتم لصقهما على أسطوانة من الورق المقوى ومثبتان على محور العمود المرفقي.

لذا توقفوا عن الحديث عن الهراء ، أقدم لكم محرك تشغيل الفيديو:

كانت الصعوبات التي واجهتني بشكل رئيسي بسبب الاحتكاك المفرط وعدم وجود أبعاد دقيقة للهيكل. في الحالة الأولى ، أدت قطرة من زيت المحرك ومحاذاة العمود المرفقي إلى تصحيح الموقف ، ثم في الحالة الثانية ، كان عليك الاعتماد على الحدس))) ولكن كما ترى ، فقد تحول كل شيء (على الرغم من أنني أعدت المحرك تمامًا 3 مرات) )))

إذا كان لديك أي أسئلة - اكتب في التعليقات ، وسنكتشف ذلك)))

أهلاً بكم! أود اليوم أن ألفت انتباهكم إلى محرك محلي الصنع يحول أي اختلاف في درجة الحرارة إلى عمل ميكانيكي:

محرك "ستيرلنغ"- محرك حراري يتحرك فيه سائل عمل سائل أو غازي في حجم مغلق ، وهو نوع من محرك الاحتراق الخارجي. يعتمد على التسخين والتبريد الدوريين لسائل العمل مع استخلاص الطاقة من التغيير الناتج في حجم سائل العمل. يمكن أن يعمل ليس فقط من احتراق الوقود ، ولكن أيضًا من أي مصدر حرارة.

أقدم انتباهكم إلى محركي ، المصنوع من صور من الإنترنت:

مبدأ عمل محرك ستيرلينغ:

كل شيء مصنوع من مواد متاحة لكل عقل:

حسنًا ، ماذا عن بدون أحجام)))

هيكل المحرك مصنوع من الأسلاك من مشابك الورق. جميع توصيلات الأسلاك الثابتة ملحومة ()

المزيح (القرص الذي يحرك الهواء داخل المحرك) مصنوع من ورق الرسم ولصقه بالغراء (وهو مجوف من الداخل):

كلما كانت الفجوة بين الأغطية والمُزيح أصغر في الموضعين العلوي والسفلي ، زادت كفاءة المحرك.

اسطوانة المكبس - عنق زجاجة بلاستيكية عادية:

لذا توقفوا عن الحديث عن الهراء ، أقدم لكم محرك تشغيل الفيديو:

إذا كان لديك أي أسئلة - اكتب في التعليقات ، وسنكتشف ذلك)))

شكرا لاهتمامكم)))

شرح طريقة عمل محرك "ستيرلنغ".

نبدأ بوضع علامة على دولاب الموازنة.

ستة ثقوب فشلت. اتضح أنها ليست جميلة ، الثقوب صغيرة والجسم بينهما رقيق.

لقد قمت بطحن ولكن يمكنك أيضًا تقديم ملف.

هذا جزء من القضيب. يتم لحام الباقي بواسطة PSR.

مخرطة الثقوب تعمل على الختم الغسالة.

حفر سرير ستيرلينغ. الفتحة التي تربط المبدل بأسطوانة العمل. حفر ل 4.8 الخيوط على M6. ثم يجب إسكاته.

حفر غلاف أسطوانة العمل ، قيد التطوير.

حفر للخيوط على M4.

كيف تم ذلك.

أبعاد قضبان التوصيل.أسلاك نحاسية Ф3 مم ملحومة بها.

أبعاد بعض الأجزاء.

بعض أحجام دولاب الموازنة.

بعض الأبعاد هي كيفية تركيبها على العمود والمفاصل.

نظرة نهائية. قاعدة بلوط 300x150x15mm.

لوحة الاسم.

لقد كنت أبحث عن دائرة عمل لفترة طويلة. لقد وجدته ، لكنه كان دائمًا مرتبطًا بحقيقة وجود مشاكل إما في المعدات أو بالمواد ، لذلك قررت أن أجعلها مثل القوس والنشاب. بعد النظر في العديد من الخيارات والتساؤل عما هو متاح لدي وما يمكنني فعله بنفسي على أجهزتي الخاصة. لم تعجبني الأبعاد التي اكتشفتها على الفور عندما تم تجميع الجهاز. اتضح أنه واسع جدًا. اضطررت إلى تقصير سرير الأسطوانة. ونضع دولاب الموازنة على محمل واحد (على عمود واحد). حذافة المواد ، وقضبان التوصيل ، وثقل الموازنة ، وغسالة الختم ، والمصباح واسطوانة العمل من البرونز. الألومنيوم والفولاذ غرفة لهب الفولاذ المقاوم للصدأ ومزيح الجرافيت. وما حدث عرضته ، أنتم القاضي.

تم نسيان محرك "ستيرلنغ" ، الذي اشتهر في السابق ، لفترة طويلة بسبب الاستخدام الواسع النطاق لمحرك آخر (الاحتراق الداخلي). لكن اليوم نسمع المزيد والمزيد عنه. ربما لديه فرصة ليصبح أكثر شعبية ويجد مكانه في التعديل الجديد في العالم الحديث؟

قصة

محرك "ستيرلنغ" هو محرك حراري تم اختراعه في أوائل القرن التاسع عشر. المؤلف ، كما تعلم ، كان ستيرلنغ معينًا يدعى روبرت ، كاهن من اسكتلندا. الجهاز عبارة عن محرك احتراق خارجي ، حيث يتحرك الجسم في حاوية مغلقة ، ويغير درجة حرارته باستمرار.

نظرًا لانتشار نوع آخر من المحركات ، فقد تم نسيانه تقريبًا. ومع ذلك ، وبفضل مزاياها ، عاد محرك "ستيرلنغ" اليوم (العديد من الهواة يصنعونه في المنزل بأيديهم) مرة أخرى.

يتمثل الاختلاف الرئيسي عن محرك الاحتراق الداخلي في أن الطاقة الحرارية تأتي من الخارج ، ولا تتولد في المحرك نفسه ، كما هو الحال في محرك الاحتراق الداخلي.

مبدأ التشغيل

يمكنك أن تتخيل حجم هواء مغلق محاطًا بمبيت به غشاء ، أي مكبس. عندما يتم تسخين الجسم ، يتمدد الهواء ويعمل ، وبالتالي يتقوس المكبس. ثم يحدث التبريد ، وينحني مرة أخرى. هذه هي دورة الآلية.

لا عجب أن العديد من محركات "ستيرلنغ الحرارية" التي تعمل بأنفسهم مصنوعة في المنزل. تتطلب الأدوات والمواد اللازمة لذلك الحد الأدنى من كل شخص في منزله. لنلقِ نظرة على طريقتين مختلفتين مدى سهولة الإنشاء.

مواد العمل

لتصنيع محرك "ستيرلنغ" بيديك ، ستحتاج إلى المواد التالية:

القصدير.
تكلم الصلب
أنابيب نحاسية؛
منشارا.
ملف؛
حامل خشبي؛
مقص معدني
تفاصيل قفل
لحام حديد؛
لحام.
جندى.
آلة.

كل شئ. الباقي هو مسألة تقنية بسيطة.

كيف نفعل

يتم تحضير صندوق النار واثنين من الأسطوانات للقاعدة من القصدير ، والتي سيتكون منها محرك ستيرلنغ يدويًا. يتم تحديد الأبعاد بشكل مستقل ، مع مراعاة الأغراض التي تم تصميم هذا الجهاز من أجلها. افترض أن المحرك يتم تصنيعه لأغراض العرض التوضيحي. عندئذٍ سيكون اكتساح الأسطوانة الرئيسية من عشرين إلى خمسة وعشرين سنتيمتراً ، لا أكثر. يجب أن تتلاءم بقية الأجزاء معها.

في الجزء العلوي من الاسطوانة لتحريك المكبس ، يتم عمل نتوءين وثقبين بقطر من أربعة إلى خمسة مليمترات. ستكون العناصر بمثابة محامل لموقع جهاز الكرنك.

بعد ذلك ، يتكون الجسم العامل للمحرك (سيصبح ماءًا عاديًا). دوائر القصدير ملحومة بالأسطوانة ، والتي يتم لفها في أنبوب. يتم عمل ثقوب فيها ويتم إدخال الأنابيب النحاسية من خمسة وعشرين إلى خمسة وثلاثين سنتيمترا وقطرها من أربعة إلى خمسة مليمترات. في النهاية ، يفحصون مدى إحكام الحجرة بملئها بالماء.

بعد ذلك يأتي دور المُشرِّد. للتصنيع ، يتم أخذ الفراغ من الخشب. على الماكينة ، يتوصلون إلى أنها تأخذ شكل أسطوانة عادية. يجب أن يكون المبدل أصغر قليلاً من قطر الأسطوانة. يتم تحديد الارتفاع الأمثل بعد صنع محرك "ستيرلنغ" يدويًا. لذلك ، في هذه المرحلة ، يجب أن يأخذ الطول بعض الهامش.

يتم تحويل المتحدث إلى قضيب اسطوانة. في وسط الحاوية الخشبية ، قم بعمل ثقب مناسب للجذع ، أدخله. في الجزء العلوي من القضيب ، من الضروري توفير مكان لجهاز قضيب التوصيل.

ثم يأخذون أنابيب نحاسية يبلغ طولها أربعة سنتيمترات ونصف وقطرها سنتيمتران ونصف. دائرة من القصدير ملحومة بالأسطوانة. على الجانبين على الجدران ، يتم عمل ثقب لتوصيل الحاوية بالأسطوانة.

يتم ضبط المكبس أيضًا على مخرطةتحت قطر الاسطوانة الكبيرة من الداخل. في الجزء العلوي ، يتم توصيل القضيب بطريقة مفصلية.

اكتمل التجميع وتم تعديل الآلية. للقيام بذلك ، يتم إدخال المكبس في أسطوانة أكبر ويتم توصيل الأخير بأسطوانة أخرى أصغر.

آلية كرنك مبنية على اسطوانة كبيرة. إصلاح جزء من المحرك بحديد لحام. الأجزاء الرئيسية مثبتة على قاعدة خشبية.

تمتلئ الأسطوانة بالماء وتوضع شمعة تحت القاع. يتم فحص أداء محرك "ستيرلنغ" ، المصنوع يدويًا من البداية إلى النهاية.

الطريقة الثانية: المواد

يمكن صنع المحرك بطريقة أخرى. لهذا سوف تحتاج إلى المواد التالية:

القصدير.
المطاط الزبدي؛
مشابك الورق.
أقراص.
اثنين من البراغي.

كيف نفعل

غالبًا ما يستخدم المطاط الإسفنجي لصنع محرك ستيرلنغ بسيط وليس قويًا في المنزل بيديك. يتم تحضير مبدل المحرك منه. قطع دائرة الرغوة. يجب أن يكون القطر أصغر بقليل من قطر العلبة ، ويجب أن يكون الارتفاع أكثر بقليل من النصف.

يوجد ثقب في وسط الغطاء لقضيب التوصيل المستقبلي. لجعلها تسير بسلاسة ، يتم لف مشبك الورق في شكل حلزوني وملحم بالغطاء.

الدائرة الرغوية في المنتصف مثقوبة بسلك رفيع بمسمار ومثبتة في الأعلى بغسالة. ثم قم بتوصيل قطعة من مشبك الورق باللحام.

يتم دفع المُزاح في الفتحة الموجودة على الغطاء ويتم توصيل الجرة بالغطاء عن طريق اللحام لإغلاقه. يتم عمل حلقة صغيرة على مشبك الورق ، ويتم عمل فتحة أخرى أكبر في الغطاء.

يتم لف ورقة القصدير في أسطوانة ولحامها ، ثم يتم توصيلها بالعلبة بحيث لا توجد فجوات على الإطلاق.

تم تحويل مشبك الورق إلى عمود مرفقي. يجب أن تكون التباعد تسعين درجة بالضبط. الركبة فوق الاسطوانة تكون أكبر بقليل من الركبة الأخرى.

تتحول مشابك الورق المتبقية إلى رفوف للعمود. يتكون الغشاء على النحو التالي: يتم لف الأسطوانة بغشاء بولي إيثيلين ، ويتم ضغطها وتثبيتها بخيط.

يتكون قضيب التوصيل من مشبك ورق ، يتم إدخاله في قطعة من المطاط ، ويتم توصيل الجزء النهائي بالغشاء. يتكون طول قضيب التوصيل بحيث يتم سحب الغشاء في الأسطوانة عند نقطة العمود السفلي ، ويتم تمديده عند أعلى نقطة. الجزء الثاني من قضيب التوصيل مصنوع بنفس الطريقة.

ثم يتم لصق أحدهما على الغشاء والآخر بالمزاح.

يمكن أيضًا صنع الأرجل من مشابك الورق ولحامها. بالنسبة للكرنك ، يتم استخدام قرص مضغوط.

ها هي الآلية الكاملة. يبقى فقط استبدال وإضاءة شمعة تحتها ، ثم إعطاء دفعة من خلال دولاب الموازنة.

استنتاج

هذا هو محرك "ستيرلنغ" ذو درجة الحرارة المنخفضة (المصنوع بيديك). بالطبع ، على المستوى الصناعي ، يتم تصنيع هذه الأجهزة بطريقة مختلفة تمامًا. ومع ذلك ، يظل المبدأ كما هو: يتم تسخين حجم الهواء ثم تبريده. وهذا يتكرر باستمرار.

أخيرًا ، انظر إلى هذه الرسومات الخاصة بمحرك "ستيرلنغ" (يمكنك القيام بذلك بنفسك دون أي مهارات خاصة). ربما تكون بالفعل مشتعلة بالفكرة ، وتريد أن تفعل شيئًا مشابهًا؟

لنبدأ الآن في التجميع. فيما يلي تعليمات مفصلة حول كيفية صنع محرك "ستيرلنغ" بيديك. تحتاج أولاً إلى غسل الجرة وتنظيف الحواف بورق الصنفرة. نقطع دائرة من الصفائح المعدنية بحيث تقع على الحواف الداخلية للعلبة. نحدد المركز (لهذا نستخدم الفرجار أو المسطرة) ، ونصنع ثقبًا بالمقص. بعد ذلك ، نأخذ سلكًا نحاسيًا ومقطعًا ورقيًا ، ونقوم بتصويب مشبك الورق ، ونصنع حلقة في النهاية. نقوم بلف سلك على مشبك ورق - أربعة لفات ضيقة. بعد ذلك ، نقوم بلحام اللولب الناتج بكمية صغيرة من اللحام. ثم من الضروري لحام اللولب بعناية في الفتحة الموجودة في الغطاء بحيث يكون الجذع عموديًا على الغطاء. يجب أن يتحرك مشبك الورق بحرية.